Doświadczenia z organizacji zakupu biomasy i jej energetycznego wykorzystywania

Vattenfall Heat Poland (VHP), spółka koncernu, operująca elektrociepłowniami i ciepłowniami w Warszawie, rozpoczęła przygotowanie i wykorzystanie biomasy w procesach produkcji ciepła i energii elektrycznej w 2006 r.
Współspalanie biomasy w elektrociepłowni Żerań (EC) w kotłach fluidalnych ma ponad trzyletnią historię. Ten okres działalności pozwolił na zdobycie doświadczeń technicznych i operacyjnych oraz w zakresie funkcjonowania rynku produkcji i dostaw biomasy w kraju. W 2009 r. przygotowana została instalacja do współspalania pelet z biomasy leśnej i agropelet w czterech pyłowych kotłach blokowych w EC Siekierki. Uruchomienie tej instalacji nastąpiło w tym roku. Obie instalacje pozwalają nominalnie na wykorzystanie ok. 70 tys. ton biopaliwa rocznie, czyli 70 tys. w EC Żerań (głównie zrębków) oraz 70 tys. pelet i agropelet w EC Siekierki. Poza tym podejmowane będą próby zwiększenia spalania biopaliw łącznie powyżej 150 tys. ton rocznie w latach 2010-2012.
W planach średnioterminowych VHP przygotowuje możliwość budowy elektrociepłowni z kotłami dedykowanymi na biomasę w Pruszkowie pod Warszawą, w miejsce aktualnej ciepłowni węglowej. Zapotrzebowanie na szczytową moc grzewczą dla Pruszkowa ocenia się na ok. 200 MWt, a wykorzystanie biomasy prognozuje na poziomie powyżej 300 tys. ton rocznie.
 
Okres prób i obserwacji
Od 2007 r. w EC Żerań wykorzystano kilka tysięcy ton zrębków z wierzby energetycznej, pozyskanej w ramach zakupów i dostaw terminowych lub rocznych umów z dostawcą. Okresowo stosowano i testowano też pelety z wierzby energetycznej, dostarczanej z kilkunastu plantacji oddalonych nawet o 250 km od Warszawy. Kilku stałych producentów i dostawców biomasy współpracujących z VHP jest zadowolonych z dotychczasowej działalności. Zaobserwowano jednak pewne problemy organizacyjne i jakościowe związane z uprawą wierzby na plantacjach założonych w latach 90. na terenie m.in. Mazowsza. Działki i uprawy wierzby są rozdrobnione, małe, tzn. kilkuhektarowe, i nasadzane relatywnie gęsto, bez międzyrzędzi, co zdaniem autorów jest mało efektywne. Niektórzy rolnicy miewali problemy ze zbiorem kombajnowym i wjazdem maszyn na plantacje w okresach podmakania. Zbiór ręczny z rozdrobnieniem przy pomocy najprostszych rozdrabniaczy i rębarek jest obarczony wyższymi kosztami. Przy gęstych nasadzeniach kłącza konkurują między sobą i wówczas część z nich wysycha. Wykorzystanie najprostszych niedostosowanych rębarek, bez sit umożliwiających domielenie, powoduje, że w części masy zrębków pozostają dłuższe kłącza i kawałki tzw. niedoręby. Mogą one powodować utrudnienia technologiczne w instalacjach współspalania. Firma przygotowała specyfikacje jakościowe parametrów (fizykochemicznych i paliwowych) dla tego rodzaju biopaliwa. W skrajnych przypadkach nie odbierano od dostawców biomasy zanieczyszczonej.
 
Plany działań w zakresie kontraktacji biomasy
VHP przygotował pełną ofertę kooperacyjną dla rolników chcących podjąć współpracę w zakresie dostawy biomasy. Firma jest gotowa do zawarcia wieloletnich umów na dostawę biomasy na własne potrzeby, oraz do kontraktacji zakładania plantacji, jej uprawy, zbioru i transportu do elektrociepłowni na zasadzie współpracy z operatorem. Rozwinięto współpracę z wyspecjalizowanym gospodarstwem rolnym Salix, wieloletnim partnerem koncernu Lantmannen Agroenergii AB, dysponującym ponad 10 sprawdzonymi odmianami wierzby i wieloletnim doświadczeniem w jej uprawie oraz rozwoju odpornych i wysokoplonujących sadzonek.
Jest to propozycja kontraktacji, w której VHP częściowo bierze na siebie wysiłek organizacyjny. Oczywiście sytuacje, z którymi się spotyka firma, są różne. Czasami rolnik chce uprawiać i zbierać biomasę. Wtedy zasada kontraktacji zostaje odpowiednio dostosowana do takiej propozycji. Ważne, by byli chętni i aby oferowane tereny miały odpowiednią wielkość, gwarantującą opłacalność przedsięwzięcia. Celem tej nietypowej jak dla energetyki działalności jest chęć zapewnienia w przyszłości dostaw biomasy w należytych ilościach, o właściwych parametrach i przede wszystkim w przewidywalnej cenie, wynikającej z kosztów produkcji, a nie będącej konsekwencją spekulacji na dosyć chaotycznym i nierozwiniętym rynku.
 
Kontraktacja upraw roślin energetycznych
VHP aktualnie zawiera umowy na założenie plantacji wzorcowych wierzby krzewiastej na terenie Mazowsza o wielkości do kilkuset ha w latach 2010-11. Będą one ulokowane w takich miejscach, w których istnieje szansa pojawienia się kolejnych upraw, gdy sąsiadujący z pierwszym plantatorem rolnicy przekonają się do tej nowej działalności, poznając uwarunkowania techniczno-organizacyjne oraz ekonomiczne. Vattenfall opracował różne scenariusze. Zakres kontraktacji jest uzależniony od praktycznego rozwoju rynku, mechanizmów wsparcia upraw i produkcji rolnej w ramach WPR po 2013 r. i uruchamiania wytwarzania biomasy na rzecz energetyki.
Ambicją firmy jest zainicjowanie do 2016 r. plantacji o obszarze kilku tysięcy ha, co powinno pozwolić na pozyskanie ponad 100 tys. ton biomasy rocznie.
Podstawowe warunki umów kontraktacji uprawy wierzby energetycznej, wg aktualnych działań, są następujące:
·                    wieloletnia umowa kontraktacji z użytkownikiem gruntu na okres 15-17 lat,
·                    pięć cyklów rotacji (pięć zbiorów), co trzeci rok dopuszczone elastycznie zbiory między 2-4 rokiem,
·                    nasadzenia o gęstości 13000-15000 sadzonek na 1 ha, w dwurzędzie – ze względu na wymogi pielęgnacji plantacji oraz zmechanizowany zbiór biomasy wierzby (kombajnowy, tzn. sieczkarniami przystosowanymi do zbioru wierzby) lub innym zmechanizowanym sprzętem,
·                    nasadzenia sadzarkami wielosekcyjnymi mechanicznymi lub pneumatycznymi (raczej unika się nasadzeń ręcznych),
·                    wykorzystanie sprawdzonych sadzonek odmian wierzby, zarejestrowanych i dopuszczonych do produkcji rolnej oraz obrotu w Polsce i UE (zarejestrowanych w COBORU z siedzibą w Słupi Wielkiej lub wspólnotowych katalogach rejestracji odmian roślin uprawnych, tj. CPVO z siedzibą we Francji),
·                    podział zasad i prac: rolnik – likwidacja wieloletnich chwastów, uprawa przedsiewna, pielęgnacja i nawożenie, transport, skład polowy i dostawa (opcjonalnie różne warianty), operator – dostawa sadzonek i wykonanie nasadzeń plantacji oraz zbiór kombajnowy lub zmechanizowany (z wytworzeniem zrębków),
·                    częściowe dofinansowanie nakładów plantacji (w roku 0 i 1), czyli w okresach nasadzeń i pielęgnacji (opcjonalnie różne warianty) ze środków VHP.
 
Wpływ zniesienia dopłat na stabilność rynku
Z posiadanych analiz wynika, iż polski rynek biomasy jest daleki od płynności i możliwości dostarczenia surowca w ilościach umożliwiających realizację postanowień pakietu klimatycznego 3 x 20%. Krajowa legislacja wspiera i zobowiązuje do spalania biomasy nieleśnej, której będzie w najbliższych latach brakowało. Bez trwałego systemu dopłat do zakładania plantacji roślin energetycznych i samych upraw podaż biomasy zostanie ograniczona ze względu na wysoki nakład inwestycyjny na zakładanie plantacji. Energetyka też nie jest w stanie zapłacić każdej ceny za oferowaną biomasę ze względu na ustawowo określoną (ograniczoną) umowną cenę świadectw pochodzenia energii ze źródła odnawialnego (potocznie zielonych certyfikatów) oraz presję na obniżanie cen pozwoleń na emisję CO2. Ekonomia działań po stronie producenta upraw energetycznych i energetyki tworzy system naczyń połączonych. Ważne jest zrozumienie tych zależności, aby odpowiednio stymulować rozwój energetyki odnawialnej. Oczekuje się tego od legislatorów tworzących polskie prawo i legislacyjne podstawy mechanizmów wsparcia. Niezbędne do prawidłowego rozwoju uprawy plantacji roślin energetycznych i biomasy stałej w Polsce jest przywrócenie i uproszczenie pozyskania dotacji ryczałtowych udzielanych dotychczas przez Agencję Rynku Rolnego w latach 2008-2009. Takie mechanizmy wsparcia i dotacje ryczałtowe do zakładania wieloletnich plantacji energetycznych zostały wdrożone i funkcjonują w UE jako wieloletnie mechanizmy m.in. w Wielkiej Brytanii, Irlandii, Szwecji, Włoszech i Czechach.
Rolnicy i przedsiębiorstwa rolne aktualnie są powściągliwe w zakładaniu wieloletnich plantacji roślin energetycznych. Informują o obawach uprawowych i ekonomicznych, wstrzymują decyzje. Wyczekują konkretnych i jasnych informacji nt. przyszłego systemu dopłat w ramach Wspólnej Polityki Rolnej i wsparcia dla wieloletnich plantacji roślin energetycznych. Swoje kalkulacje sporządzają w odniesieniu do aktualnej średnioprzychodowej produkcji rolnej (np. uprawy zbóż konsumpcyjnych i paszowych przemysłowych, kukurydzy, innych kiszonek na gruntach o średniej jakości). Gospodarstwa rolne nie są skłonne do zawierania wieloletnich umów z przedsiębiorstwami energetycznymi tylko na własne ryzyko. Oczekują systemu wsparcia, który mógłby pokryć nakłady na plantacje (dla niektórych roślin relatywnie wysokie), gwarantować opłacalny poziom przychodu ze sprzedaży biomasy z 1 ha, porównywalny lub wyższy od referencyjnych upraw zbóż lub kiszonek oraz pozwolić na elastyczne prowadzenie produkcji rolnej w gospodarstwie, a także sprzedaż i dostawy biomasy na elastycznych zasadach, przy kompromisowym rozłożeniu ryzyka.
Firma przeanalizowała i bierze pod uwagę uprawę różnych odmian roślin, które mogą być przeznaczone dla energetyki. Do najpopularniejszych należą: wierzba krzewiasta, topola, miskant i ślazowiec pensylwański. Podjęcie decyzji o wyborze gatunku roślin musi być poprzedzone analizami i dyskusją z przedsiębiorstwem. Ważne jest to, jakim dysponuje się budżetem. Założenie jednohektarowej plantacji miskanta to koszt powyżej 10 tys. zł, a wierzby, wg firmowych szacunków i doświadczeń, do 7 tys. zł. Aktualnie podjęta została decyzja o kontraktacji wierzby energetycznej. Vattenfall pracuje nad koncepcją oferty dla innych roślin energetycznych.
 
Kryteria i zasady kontraktacji
Każdy producent rolny, użytkownik gruntów rolnych czy też producent biomasy, który zaakceptuje zasady, przestrzegane przez koncern Vattenfall, może stać się jego wieloletnim partnerem. Firma przyjęła dwie zasadnicze reguły współpracy.
Pierwszą jest niewykorzystywanie zbóż i podstawowych produktów rolnych żywnościowych do współspalania lub spalania w kotłach elektrociepłowni Vattenfall. Vattenfall uważa za mocno dyskusyjne stosowanie tego typu surowców. Dopuszcza natomiast efektywne wykorzystywanie odpadów z produkcji rolnej i przemysłu przetwórstwa spożywczego o dostosowanych parametrach paliwowych, spełniających warunki definicji prawa energetycznego i koncesji na wytwarzanie energii, udzielanych wytwórcom energii cieplnej i elektrycznej w Polsce.
Druga zasada to niewykorzystywanie najlepszych i dobrych gatunków gleby pod uprawy roślin energetycznych. VHP postawiła sobie za cel zagospodarowanie gruntów o średniej i niskiej klasie bonitacyjnej i odpowiednich kompleksów gleb oraz w uzasadnionych przypadkach nieużytków rolnych.
Firma jest gotowa dyskusji na temat różnych rozwiązań organizacyjnych w zakresie kontraktacji biomasy z upraw energetycznych. W swoich działaniach wykorzystuje również praktyki rekomendowane w podręczniku „Uprawa roślin na potrzeby energetyki”, opracowanym przez naukowców z Państwowego Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, dzięki inicjatywie PKPP Lewiatan i Ambasady Brytyjskiej (więcej o podręczniku w „Czystej Energii” 09/2009).
 
 
Marcin Pisarek,
Marek Szałański,
Krzysztof Sienicki,
Departament Strategii i Analiz,
Vattenfall Heat Poland